Оптимізація переналагоджень: чому білий після чорного втричі довший

На фарбувальній лінії перехід з білого на чорний триває 20 хвилин: промити магістралі, трохи продути — і готово. У зворотному напрямку, з чорного на білий, — 60. Кожен слід чорного пігменту має зникнути з насосів, шлангів і пістолетів, інакше наступна тисяча білих деталей вийде сірою. Ті самі два кольори, та сама лінія, а білий після чорного займає втричі більше часу, ніж чорний після білого.

Ця асиметрія і є суттю оптимізації переналагоджень: такого впорядкування робіт і способу виконання переналагоджень, щоб верстат якомога менше часу витрачав на перехід між виробами. Кількість переналагоджень важить менше, ніж те, які саме з них ви обираєте.

Час переналагодження належить парі, а не виробу

Більшість ERP-систем зберігає один час переналагодження на виріб. «Білий: 30 хвилин». Але переналагодження — це шлях від одного виробу до іншого, і його довжина залежить від того, звідки ви вирушаєте. Планувальники називають це переналагодженням, залежним від послідовності. Чесно записати його можна лише у вигляді матриці переходів «з — на».

Ось така матриця для трьох кольорів (хвилини):

• Білий → сірий: 15, білий → чорний: 20
• Сірий → білий: 30, сірий → чорний: 20
• Чорний → білий: 60, чорний → сірий: 40

Тепер сплануймо ті самі три роботи двома способами, починаючи з чистої лінії.

Чорний, сірий, білий: 40 + 30 = 70 хвилин переналагоджень.

Білий, сірий, чорний: 15 + 20 = 35 хвилин.

Ті самі роботи, та сама лінія — і вдвічі менше втраченого часу. А якщо ви сортуєте суворо за терміном виконання і випадково виходить сірий, чорний, білий, то платите 20 + 60 = 80 хвилин. Саме тому календарне планування лише за терміном виконання так часто дає розклад із запізненнями.

Колесо «від світлого до темного» на кабельних заводах

Кабельні заводи живуть із цим щодня. На лінії екструзії змінюється колір ізоляційного або оболонкового компаунду, і світлий колір після темного означає продування, доки розплав не піде чистим. Кожен метр продування — це брак. Тому екструзію зазвичай планують колесом: натуральний, потім білий, жовтий, червоний, синій, чорний — і повне очищення, перш ніж колесо почнеться знову. Заміна матриці й дорна під інший переріз — другий шар тієї самої матриці переходів. Правильно скласти обидва шари для найзавантаженішої лінії — велика частина планування кабельного виробництва.

SMED: піт-стоп у Формулі-1

Послідовність обирає найдешевші переналагодження. Методика SMED (швидке переналагодження) робить кожне переналагодження дешевшим. Метод походить із роботи Сігео Сінго в Toyota; назва розшифровується як Single-Minute Exchange of Die — заміна оснастки за однозначну кількість хвилин, тобто переналагодження менш ніж за десять хвилин.

Найкраща аналогія — піт-стоп у Формулі-1. Чотири колеса міняють менш ніж за три секунди, і не тому, що механіки швидко крутять ключем. Усе, що можна зробити, поки болід ще на трасі, уже зроблено: шини прогріті й чекають, команда на місцях, інструмент у руках. Болід зупиняється лише для тієї роботи, яка справді потребує зупинки.

SMED так само ділить переналагодження:

• Внутрішні операції потребують зупинки верстата: заміна матриці, очищення головки.
• Зовнішні операції можна виконати, поки ще йде попередня робота: принести наступну матрицю, підготувати матеріал, надрукувати етикетки, розігріти.

Перше дослідження зазвичай виявляє 60-хвилинне переналагодження, у якому 25 хвилин — це зовнішні операції, виконані не в той час. Перенесіть їх на період до зупинки — і переналагодження скоротиться до 35 хвилин без жодних покупок.

Міф: довші виробничі кампанії завжди дешевші

Групування робіт у довгі виробничі кампанії зменшує кількість переналагоджень, але кожна кампанія нарощує запаси. Скажімо, лінія продає 500 білих деталей на тиждень. Запускайте білий раз на тиждень — і ви робите по 500 штук, тож середній запас становить близько 250. Запускайте раз на два тижні — і ви робите по 1 000 штук; середній запас подвоюється приблизно до 500. Ви заощаджуєте одне переналагодження раз на два тижні й платите за це 250 зайвими деталями на полиці, а ще ризиком, що клієнт змінить специфікацію.

Чи виправданий такий обмін, залежить від одного питання: чи є цей верстат вузьким місцем? Година, заощаджена на обмеженні, — це година додаткового випуску для всього заводу. Година, заощаджена на верстаті, який і так чекає на роботу, не варта майже нічого. Як знайти такий верстат, пояснює стаття про оптимізацію виробництва. На вузькому місці втрати на переналагодження — ще й одна з найбільших прихованих складових загальної ефективності обладнання (OEE).

З чого почати

1. Виберіть лінію, де переналагодження болять найбільше, і складіть її матрицю переходів разом з операторами, а не з ERP-системи.
2. Домовтеся, коли переналагодження закінчується: на першій запущеній деталі чи на першій придатній. Пробні запуски враховуються.
3. Зніміть одне переналагодження на відео й позначте кожен крок як внутрішній або зовнішній.
4. Встановіть правило послідовності (від світлого до темного, від малої матриці до великої) і дозволяйте термінам виконання його порушувати лише тоді, коли справжня ціна — запізніле замовлення.

Як це виглядає у factory.online

У платформі factory.online планувальник бачить роботи лінії екструзії на діаграмі Ганта з урахуванням обмежених потужностей і може зберегти порядок за терміном виконання і порядок «від світлого до темного» як два сценарії планування. Коли вони поруч, питання стає конкретним: які замовлення запізнюються в кожному варіанті і скільки годин лінія повертає. Брак від продування, зафіксований у підтвердженнях випуску і браку, показує, скільки насправді коштувала кожна зміна кольору.

Якщо одна з ваших ліній щотижня втрачає цілу зміну на переходи між кольорами, замовте демо — і ми разом поглянемо на її послідовність.